Razlika između IPS stanica i embrionalnih matičnih stanica

Ključna razlika - IPS stanice prema embrionalnim matičnim stanicama
 

Postoji nekoliko vrsta matičnih stanica koje se mogu koristiti za regeneraciju tkiva u inženjeringu tkiva i zacjeljivanju rana. Među njima, embrionalne matične stanice služe kao glavna i najprikladnija vrsta matičnih stanica jer su prirodno pluripotentne. Pluripotencija je sposobnost stanice da se diferencira u više ili na sve tipove stanica u tijelu odrasle osobe. Matične stanice ljudskog embriona mogu se diferencirati u više od 200 specijaliziranih tipova stanica koje se nalaze u čovjeku. Izolirani su od unutarnje ćelijske mase in vitro oplođeni zametak star nekoliko dana, a koristi se za inženjering tkiva i terapije bolesti. Međutim, zbog etičkih problema vezanih za matične stanice embriona, znanstvenici pokušavaju stvoriti umjetne pluripotentne matične stanice in vitro induciranjem genske ekspresije odraslih somatskih stanica. Oni su poznati kao inducirane pluripotentne matične stanice (IPS stanice). Ključna razlika između IPS stanica i embrionalnih matičnih stanica je ta inducirane pluripotentne matične stanice su somatske stanice odraslih koje se generiraju i reprogramiraju na funkcije embrionalnih matičnih stanica i postaju pluripotentne dok matične stanice embriona su prirodno pluripotentne.

SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što su IPS stanice
3. Što su embrionalne matične stanice
4. Usporedna usporedba - IPS stanice prema embrionalnim matičnim stanicama
5. Sažetak

Što su IPS ćelije?

Inducirana pluripotentna stabljika Stanice (IPS stanice) su stanice koje su znanstvenici razvili da oponašaju prirodne pluripotentne matične stanice koje se nazivaju embrionalne matične stanice. Te su stanice izgrađene pod u vitro uvjeti u laboratorijima. Genska ekspresija odrasle stanice reprogramira se da inducira diferencijaciju u induciranim pluripotentnim matičnim stanicama. Dakle, IPS stanice pokazuju ista svojstva kao i embrionalne matične stanice poput samoobnavljanja, diferencijacije itd. Ali IPS stanice nisu identične stanicama ES prema literaturi i medicinskim stručnjacima.

IPS stanice prvi put su izgradili na Sveučilištu Kyoto u Japanu Shinya Yamanaka i tim 2006. Oni su koristili mišje fibroblaste za stvaranje IPS stanica, a geni su isporučeni pomoću retrovirusa kao vektora. Drugo, IPS stanice razvijene su 2007. godine pomoću ljudskih stanica. Mnogi znanstvenici stvaraju IPS stanice koje su gotovo identične stanicama ES. Međutim, potrebna su dodatna istraživanja kako bi se te IPS stanice sigurno i učinkovito koristile za staničnu terapiju.

Tijekom procesa reprogramiranja fibroblasta za razvoj IPS stanica, pažljivo i ispravno treba obaviti indukciju gena ES staničnih stanica i suzbijanje gena fibroblasta. U suprotnom, rezultirajuće ćelije neće raditi kao ES stanice.

ES stanice imaju etička stajališta. Može se izbjeći IPS stanicama. IPS stanice jednostavne su za upotrebu u usporedbi s ES stanicama. Međutim, razvoj IPS-a ima mnogo izazova poput niske učinkovitosti, umetanja genoma, nepotpunog reprogramiranja itd. Postoji mogućnost uvođenja mutacija kao dijela kreacije. Metilacija DNA važan je događaj u stanicama do uključivanja i isključivanja gena i regulira ekspresiju gena. Važno je za izgradnju IPS stanica kao i tijekom genetskog reprogramiranja. Stoga je potrebno pogledati obrasce metilacije ES stanica i razviti iste obrasce u IPS stanicama kako bi se stvorili savršeno identični IPS ćelije s ES stanicama. Samo IPS stanice mogu pouzdano i sigurno zamijeniti ES stanice radi istraživanja i terapije.

Te se stanice još ne primjenjuju u terapiji bolesti kod ljudi. Još se uvijek koriste u ispitivanju na životinjama. Međutim, jedan od glavnih ciljeva konstruiranja IPS stanica je njihova upotreba za Parkinsonove bolesnike, a kasnije i za formiranje tkiva i za mnoge složene terapije bolesti.

Slika 01: Potaknuti postupak razvoja pluripotentnih matičnih stanica

Što su embrionalne matične stanice?

Embrionalne matične stanice (ES stanice) su nediferencirane stanice koje se nalaze u unutarnjoj staničnoj masi embrija u razvoju. Imaju svojstvenu sposobnost samoobnavljanja i diferencijacije u sve vrste stanica odrasle osobe. Stoga su poznate i kao pluripotentne matične stanice. Potencijalna dioba stanica čini ih pogodnima za upotrebu u regeneraciji tkiva i zacjeljivanju rana. Embrionalne matične stanice rastu uglavnom u tri osnovna sloja klica, poput ektoderme, endoderme i mezoderme, koji se kasnije diferenciraju u različite tipove stanica ljudskog tijela. Stoga ES stanice služe kao vrijedan alat u regeneracijskoj medicini.

ES stanice su izolirane iz in vitro oplođena jajna stanica koja se razvija u višednevni zametak. Važno je znati da se ovaj izraz "matične stanice embriona" ne upotrebljava za označavanje matičnih stanica dobivenih iz embrija razvijenih u ženskom tijelu. Matične stanice uzete iz višednevnog embrija čuvaju se u laboratorijima kao linije matičnih stanica. Ako se osiguraju odgovarajući uvjeti, moguće je održavati nediferencirane matične stanice u laboratorijima.

Embrionalne matične stanice su prethodnice svih staničnih tipova tijela, uključujući mišiće, živce, jetru i mnoge druge stanice. Ako znanstvenici mogu usmjeriti staničnu diferencijaciju in vitro pravilno održavaju ES stanice, mogu ih koristiti za liječenje određenih bolesti poput dijabetesa, traumatičnih ozljeda leđne moždine, Duchenneove mišićne distrofije, bolesti srca i gubitka vida i sluha itd..

Slika 02: Matične stanice ljudskog embriona

Koja je razlika između IPS stanica i embrionalnih matičnih stanica?

IPS stanice prema embrionalnim matičnim stanicama
IPS stanice su stanice koje nastaju in vitro reprogramiranjem somatskih stanica odraslih tako da oponašaju ES stanice.	Matične stanice koje su izolirane iz višednevnog embrija poznate su kao matične stanice embriona.
Izolacija iz embrija
IPS stanice nisu embrionalne stanice.	ES stanice su prirodne ćelije embriona.
Pluripotency
IPS stanice su umjetne pluripotentne stanice.	ES stanice su pluripotentne stanice

Pregled - IPS stanice prema embrionalnim matičnim stanicama

IPS stanice oponašaju ES stanice. Ali nisu savršeno identične ES stanicama. Obje vrste stanica pokazuju pluripotenciju. Obje vrste stanica imaju veliki potencijal za korištenje u tkivnom inženjerstvu i terapiji bolesti. Međutim, uporaba ovih stanica u terapiji bolesti kod ljudi još uvijek se ne prakticira zbog etičkih i sigurnih problema. IPS se generiraju genetskim reprogramiranjem stanica odraslih. Nisu izolirani od embrija. ES stanice su izolirane iz in vitro oplođene jajne stanice stare nekoliko dana. To je razlika između IPS stanica i embrionalnih matičnih stanica.

Referenca:
1.Chin i sur. "Inducirane pluripotentne matične stanice i embrionalne matične stanice razlikuju se genskim ekspresijskim potpisima." Stanična matična stanica. Američka nacionalna medicinska knjižnica, 02. srpnja 2009. Web. 07. svibnja 2017.
2. Fikes, Bradley J. "Studija: embrionalne, umjetne matične stanice su jednake." Sandiegouniontribune.com. N.p., 23. kolovoza 2016. Web. 08. svibnja 2017. .
3.Huang, Audrey. "Inducirane pluripotentne matične stanice: još uvijek nije savršena alternativa." Johns Hopkins Medicine, sa sjedištem u Baltimoreu, Maryland. N.p., 15. veljače 2013. Web. 08. svibnja 2017. .
4.Goldthwaite, Charles A. „Obećanje induciranih pluripotentnih matičnih ćelija (iPSC).“ Nacionalni zavodi za zdravstvo. Američki odjel za zdravstvo i ljudske usluge, n.d. Mreža. 08. svibnja 2017.

Ljubaznošću slike:
1. "IPS postupak" GcG (wpja korisnik) (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "Samo ljudske matične stanice embriona A" (CC BY 2.5) putem Commons Wikimedia